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Java 實現(xiàn)對象克隆的三種方式

2023-02-21 11:37 作者:厲害的Jetbrains  | 我要投稿

Java 對象克隆可以使用以下三種方式實現(xiàn):

1. 實現(xiàn) Cloneable 接口并重寫 clone() 方法

Java 提供了 Cloneable 接口和 clone() 方法,用于支持對象克隆。在實現(xiàn)克隆時,需要滿足以下條件:

  • 類必須實現(xiàn) Cloneable 接口,否則會拋出 CloneNotSupportedException 異常。

  • 重寫 clone() 方法,并將其訪問修飾符改為 public。

  • 在 clone() 方法中,調(diào)用 super.clone() 方法進行淺拷貝,然后再將需要深拷貝的屬性進行拷貝。如果屬性是基本類型或不可變類型,則直接進行拷貝;如果屬性是可變類型,則需要遞歸進行克隆。

例如,假設(shè)有一個 Person 類,包含 name 和 age 兩個屬性,其中 name 是 String 類型,age 是 int 類型,可以使用以下代碼實現(xiàn)克?。?/p>

public?class?Person?implements?Cloneable?{
????private?String?name;
????private?int?age;
????
????public?Person(String?name,?int?age)?{
????????this.name?=?name;
????????this.age?=?age;
????}
????
????public?String?getName()?{
????????return?name;
????}
????
????public?int?getAge()?{
????????return?age;
????}
????
????public?void?setName(String?name)?{
????????this.name?=?name;
????}
????
????public?void?setAge(int?age)?{
????????this.age?=?age;
????}
????
????@Override
????public?Object?clone()?throws?CloneNotSupportedException?{
????????Person?person?=?(Person)?super.clone();
????????return?person;
????}
}

2. 使用序列化和反序列化實現(xiàn)深拷貝

使用序列化和反序列化可以實現(xiàn)對象的深拷貝,即克隆對象及其所有屬性。實現(xiàn)方法如下:

  • 將對象序列化為字節(jié)流。

  • 將字節(jié)流反序列化為新的對象。

例如,使用 ObjectOutputStream 和 ObjectInputStream 實現(xiàn)克隆:

public?static?Object?deepClone(Object?obj)?throws?IOException,?ClassNotFoundException?{
????ByteArrayOutputStream?bos?=?new?ByteArrayOutputStream();
????ObjectOutputStream?oos?=?new?ObjectOutputStream(bos);
????oos.writeObject(obj);
????oos.close();
????ByteArrayInputStream?bis?=?new?ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
????ObjectInputStream?ois?=?new?ObjectInputStream(bis);
????Object?newObj?=?ois.readObject();
????ois.close();
????return?newObj;
}

需要注意的是,被克隆的對象及其所有屬性都必須是可序列化的。此外,序列化和反序列化過程中可能會拋出 IOException 和 ClassNotFoundException 異常,需要進行處理。

3. 第三方工具

除此之外,還有一些第三方工具可以實現(xiàn)對象克隆,例如 Apache Commons BeanUtils 庫的 BeanUtils.cloneBean() 方法和 Spring Framework 的 ObjectUtils.clone() 方法。

3.1 Apache Commons BeanUtils 庫

使用 BeanUtils.cloneBean() 方法可以對一個對象進行淺拷貝。例如:

Person?person1?=?new?Person("Alice",?20);
Person?person2?=?BeanUtils.cloneBean(person1);

3.2 Apache Commons Lang 庫

Apache Commons Lang 庫提供了 SerializationUtils.clone() 方法,可以對對象進行深拷貝。例如:

Person?person1?=?new?Person("Alice",?20);
Person?person2?=?SerializationUtils.clone(person1);

3.3 Spring Framework

使用 Spring Framework 的 ObjectUtils.clone() 方法可以對一個對象進行深拷貝。例如:

Person?person1?=?new?Person("Alice",?20);
Person?person2?=?(Person)?ObjectUtils.clone(person1);

3.4 Kryo 序列化庫

Kryo 是一種快速、高效的 Java 序列化庫,可以用于實現(xiàn)對象的深拷貝。使用 Kryo 序列化庫實現(xiàn)對象的克隆需要先定義一個 Kryo 對象,然后對需要克隆的對象進行序列化和反序列化。例如:

Kryo?kryo?=?new?Kryo();
kryo.setRegistrationRequired(false);

Person?person1?=?new?Person("Alice",?20);
Person?person2?=?kryo.copy(person1);

3.5 FST 序列化庫

FST 是一種基于字節(jié)碼的 Java 序列化庫,可以用于實現(xiàn)對象的深拷貝。使用 FST 序列化庫實現(xiàn)對象的克隆需要先定義一個 FSTConfiguration 對象,然后對需要克隆的對象進行序列化和反序列化。例如:

FSTConfiguration?configuration?=?FSTConfiguration.createDefaultConfiguration();

Person?person1?=?new?Person("Alice",?20);
Person?person2?=?(Person)?configuration.asObject(configuration.asByteArray(person1));

需要注意的是,如果要克隆的對象中包含了集合、數(shù)組、Map 或其他引用類型的屬性,需要保證這些屬性的類型也是可克隆的或可序列化的,否則可能會導(dǎo)致克隆出來的對象不完整或者拋出異常。此外,在實現(xiàn)克隆時,還需要考慮線程安全等問題。使用第三方庫實現(xiàn)對象克隆可能會帶來一定的性能開銷和額外的依賴,因此需要權(quán)衡利弊,選擇適合自己的實現(xiàn)方式。


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